间歇式反应器和制备脂族异氰酸酯的方法与流程

本公开涉及一种间歇式反应装置和一种制备脂族异氰酸酯的方法。

背景技术：

1、脂族异氰酸酯通过胺与氯化氢反应的第一步成盐反应和使成盐反应中生成的胺盐与光气反应的两步光气化反应而得到。

2、通过将氯化氢供应到脂族胺和有机溶剂中进行反应来形成胺盐，并且使用典型的间歇式反应装置。

3、在这种情况下，在间歇式反应装置中，将气态氯化氢注入到引入到反应器中的脂族胺和有机溶剂中，并用搅拌器进行混合以产生胺盐。此时，可以通过控制间歇式反应装置中设置的搅拌器的搅拌力来控制气态氯化氢的气体滞留和胺转化率。

4、另外，脂族异氰酸酯是通过向第一步中生成的胺盐供应光气的反应来制备的，并且使用典型的间歇式反应装置。

5、在这种情况下，在间歇式反应装置中，将气态光气注入到引入到反应器中的胺盐中，并用搅拌器进行混合以制备脂族异氰酸酯。此时，可以通过控制间歇式反应装置中设置的搅拌器的搅拌力来控制胺盐转化率。

技术实现思路

1、【技术问题】

2、本公开旨在提供一种间歇式反应装置和制备脂族异氰酸酯的方法，其可以通过控制搅拌力来改善胺转化率或胺盐转化率，从而可以改善异氰酸酯的收率。

3、【技术方案】

4、本公开的一个示例性实施方式提供了一种间歇式反应装置，其包括：反应器，向该反应器中引入脂族胺和有机溶剂；分布器，其将气态氯化氢供应到所述反应器中；和搅拌器，其安装在所述反应器中并搅拌所述脂族胺和所述有机溶剂以及所述氯化氢，其中，所述搅拌器的搅拌力为500至4000w/m3。

5、所述搅拌器的搅拌力可以为780至3570w/m3。

6、所述搅拌器可以包括沿反应器的高度方向安装的旋转轴和设置在旋转轴上并搅拌脂族胺和有机溶剂以及氯化氢的叶轮。

7、所述搅拌器可以在旋转轴的底部设置径向型叶轮或轴向型叶轮，并且所述搅拌器可以在安装在旋转轴的底部的叶轮上设置一个或多个相同类型或不同类型的叶轮。

8、所述搅拌器可以根据需要交替设置径向型叶轮和轴向型叶轮，最多达n级。

9、所述分布器可以从反应器的底部向上安装在搅拌器的底部，并且可以设置有多个注入口以从搅拌器的底部注入和供应气态氯化氢。

10、所述分布器可以在搅拌器的底部弯曲，并且可以设置有与搅拌器的旋转范围相对应的多个注入口，并且多个注入口可以将气态氯化氢注入脂族胺和有机溶剂中。

11、本公开的另一个示例性实施方式提供了一种制备脂族异氰酸酯的方法，所述方法包括：第一步，将脂族胺和有机溶剂引入反应器中；第二步，通过分布器将气态氯化氢供应到所述反应器中；和第三步，用搅拌器搅拌所述脂族胺和所述有机溶剂以及所述氯化氢，其中，在第三步中，将所述搅拌器的搅拌力控制为500至4000w/m3。

12、在第三步中，可以将搅拌器的搅拌力控制为780至3570w/m3。

13、本公开的又一个示例性实施方式提供了一种间歇式反应装置，其包括：反应器，其容纳浆料形式的胺盐；分布器，其将气态光气供应到所述反应器中；和搅拌器，其安装在所述反应器中并搅拌所述胺盐和所述光气，其中，所述搅拌器的搅拌力为500至10000w/m3。

14、所述搅拌器的搅拌力可以为1560至3170w/m3。

15、所述搅拌器可以包括沿所述反应器的高度方向安装的旋转轴，以及设置在所述旋转轴上并搅拌所述胺盐和所述光气的叶轮。

16、所述搅拌器可以设置有安装在所述旋转轴的底部的径向型叶轮或轴向型叶轮，以及所述搅拌器可以在安装在所述旋转轴的底部的叶轮上设置有一个或多个相同类型或不同类型的叶轮。

17、所述搅拌器可以根据需要交替设置径向型叶轮和轴向型叶轮，最多达n级。

18、多个分布器可以沿所述搅拌器的轴向方向和所述反应器的圆周方向的一个方向设置并且可以供应所述气态光气。

19、所述分布器可以包括沿与所述搅拌器的轴向方向相交的方向安装在所述反应器的侧壁上的管道，以及设置在所述管道的末端并将气泡状态的气态光气朝向叶轮供应的多个注入口。

20、本公开的再一个示例性实施方式提供了一种制备脂族异氰酸酯的方法，所述方法包括：第一步，准备含有浆料形式的胺盐的反应器；第二步，通过分布器将气态光气供应到所述反应器中；和第三步，用搅拌器搅拌所述胺盐和所述光气，其中，在第三步中，将所述搅拌器的搅拌力控制为500至10000w/m3。

21、在第三步中，可以将所述搅拌器的搅拌力控制为1560至3170w/m3。

22、【有益效果】

23、在示例性实施方式中，控制搅拌器的搅拌力，使得可以通过控制每单位体积气态氯化氢的气体滞留和表面积来控制反应性，并且可以控制浆料形式的胺盐颗粒的粒度。因此，可以改善胺转化率，从而可以改善作为最终产物的异氰酸酯的收率。

24、另外，在示例性实施方式中，控制搅拌器的搅拌力，使得可以改善光气化反应的反应性和反应速率。因此，可以改善胺盐转化率，从而可以改善作为最终产物的异氰酸酯的收率。

技术特征：

1.一种间歇式反应装置，其包括：

2.根据权利要求1所述的间歇式反应装置，其中：

3.根据权利要求1所述的间歇式反应装置，其中：

4.根据权利要求3所述的间歇式反应装置，其中：

5.根据权利要求4所述的间歇式反应装置，其中：

6.根据权利要求1所述的间歇式反应装置，其中：

7.根据权利要求6所述的间歇式反应装置，其中：

8.一种制备脂族异氰酸酯的方法，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

10.一种间歇式反应装置，其包括：

11.根据权利要求10所述的间歇式反应装置，其中：

12.根据权利要求10所述的间歇式反应装置，其中：

13.根据权利要求12所述的间歇式反应装置，其中：

14.根据权利要求13所述的间歇式反应装置，其中：

15.根据权利要求10所述的间歇式反应装置，其中：

16.根据权利要求10所述的间歇式反应装置，其中：

17.一种制备脂族异氰酸酯的方法，所述方法包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中：

技术总结根据本公开的一个示例性实施方式的制备脂族异氰酸酯的方法包括：第一步，将脂族胺和有机溶剂引入反应器；第二步，通过分布器将气态氯化氢供应到所述反应器中；以及第三步，利用所述反应器内安装的搅拌器对所述脂族胺、所述有机溶剂和所述氯化氢进行搅拌，其中，在第三步中，将所述搅拌器的搅拌力控制为500至4000W/m<supgt;3</supgt;。技术研发人员：李惠媛,柳贤澈,韩基道受保护的技术使用者：韩华思路信（株）技术研发日：技术公布日：2024/8/20